Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Introduzione alla Geologia: l’unicità del pianeta Terra; aspetti della Geologia; la crosta della Terra – i processi che interessano la superficie (il modellamento del rilievo terrestre; il processo sedimentario; le rocce sedimentarie); il corpo della Terra – il processo interno (l’interno della Terra; i fenomeni sismici; i fenomeni vulcanici; le rocce ignee; le rocce metamorfiche; ciclo litogenetico; tettonica delle placche); deformazioni della crosta terrestre (le successioni litologiche; le deformazioni delle rocce; la geometria dei corpi geologici). Geologia di campo e geologia tecnica: i prodotti del rilevamento geologico (ricerche preliminari; materiali e metodi; lettura e interpretazione delle carte geologiche; lettura e interpretazione delle carte tematiche); il rilevamento geologico-tecnico (principali caratteristiche fisiche e meccaniche di terre e rocce; l’esplorazione geologica del sottosuolo. Geologia applicata: dissesti di versante; idrogeologia; studio del contesto geologico legato a problemi di pianificazione (il rischio geologico); primo intervento sul territorio; riqualificazione (geologia urbana e del costruito).

JOHN P. GROTZINGER, THOMAS H. JORDAN – Capire la Terra – Edizione italiana a cura di Elvidio Lupia Palmieri e Maurizio Parotto – Zanichelli, Bologna
LAURA SCESI, MONICA PAPINI, PAOLA GATTINONI – Principi di Geologia applicata – Casa Editrice Ambrosiana, Milano
DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali, Richiami di meccanica, Legami atomici, Reticoli e dislocazioni, Comportamento meccanico dei materiali, Frattura, Materiali di interesse per l’Ingegneria Civile (metalli, polimeri, calcestruzzo, compositi, legno), Alcuni richiami di normativa, Panoramica dei nuovi materiali nel settore Civile e delle nuove frontiere (materiali intelligenti, materiali autoriparanti, nanocompositi etc), Esperienza di laboratorio presso (Laboratorio Materiali Multifunzionali)

materiale didattico distribuito durante il corso

Nozioni di ecologia applicata – Cicli naturali: acqua, carbonio, azoto – Normativa per la tutela dell’ambiente: la normativa sulle emissioni liquide, solide e aeriformi – I servizi di igiene urbana – La raccolta e il trasporto dei Rifiuti Urbani, Rifiuti Speciali e pericolosi – La bonifica dei siti inquinati – Inquinamento atmosferico e acustico: principali problematiche – Criteri di dimensionamento e di progettazione degli impianti per il trattamento dei Rifiuti Urbani e Speciali: le discariche– Gli impianti di trattamento e valorizzazione dei RS – Gli impianti di termovalorizzazione – Caratteristiche operative degli impianti di trattamento delle emissioni atmosferiche – Modelli previsionali delle emissioni atmosferiche.

Dispense del professore

Il Decreto Legislativo del Governo 81/2008 (Tit. I) e il BS OHSAS 18001:07, come legislazione di base in materia di sicurezza e salute sul lavoro. Il DVR (Documento valutazione dei rischi, art. 28) e l'art. 30, come strumenti della progettazione del Sistema di Gestione Aziendale in materia di Salute e Sicurezza (SGSS). Il SGSS e la conformità legislativa (D. Lgs. Gov. 81.08), il miglioramento continuo e il principio “PDCA” della ruota di Deming. Formazione, consapevolezza e competenza. La consultazione e la comunicazione. Controllo operativo. Preparazione alle emergenze e risposta. Performance di Sistema, misurazione, monitoraggio, audit e miglioramento.
Le normative europee e la loro valenza; le norme di buona tecnica; le Direttive di prodotto. Il BS OHSAS 18001:07 e l’implementazione del SGSS quale strumento efficace per ridurre i rischi associati alla salute e sicurezza nell'ambiente di lavoro per dipendenti, clienti, parti interessate. Dati e studi di casi. Applicazioni.
La legislazione specifica in materia di salute e sicurezza nei cantieri e nei lavori in quota, le figure interessate, gli Organi Competenti e la disciplina sanzionatoria (Tit. IV D. Lgs. 81/08). La Legge quadro in materia di lavori pubblici.
Tecniche di valutazione del rischio. Approfondimenti su Check List Analysis, JSA, FAST (Metodo degli spazi funzionali), tecniche HAZOP, FMEA, FTA. Applicazioni e casi di studio.
Esercitazioni sulla applicazione dei Requisiti della Norma BS OHSAS a casi specifici connessi a cantieri mobili e temporanei. Metodi di Audit di sistema e valutazione della conformità. Il metodo della “Produttoria” come strumento di valutazione della conformità.
Casi di studio, sentenze in materia di applicazione della Legislazione di Sicurezza.
Letteratura e interpretazione delle cause incidentali per eventi storici.
Sicurezza e organizzazione dei cantieri (anche relativamente agli obblighi documentali); trattazione specifica dei rischi per la salute e per la sicurezza in cantiere (malattie professionali, scavi, demolizioni, opere in sotterraneo e in galleria, rumore, vibrazioni, bonifiche ambientali, amianto, movimentazione manuale di carichi (MMdC), incendio, etc.); misure di prevenzione e protezione, procedure organizzative, tecniche di prevenzione del rischio in fase di montaggio, smontaggio e posa in opera di strutture, mezzi ed elementi costruttivi; il rischio caduta dall’alto, i ponteggi e le opere provvisionali.
Approfondimenti sulla malattie professionali connesse ai lavori svolti in cantieri mobili e temporanei;
Agenti materiali da infortunio, metodi di valutazione delle esposizioni. Applicazioni pratiche. Le tecniche NIOSH e OCRA per la valutazione dei rischi da MMdC e sovraccarico biomeccanico degli arti superiori.
Valutazione del rischio rumore e vibrazioni: esercitazioni ed applicazioni; il rischio amianto, le tecniche di bonifica/demolizione/trattamento in sicurezza dei MCA.
Ponteggi ed opere provvisionali, tecniche di costruzione e gestione in sicurezza. Casi di studio.
Il piano di sicurezza e coordinamento (contenuti, criteri e metodi, esempi e progetto); il piano sostitutivo di sicurezza; tecniche di comunicazione e cooperazione; il Piano operativo di sicurezza e il Fascicolo dell’opera; metodi di elaborazione del Pi.M.U.S. (Piano di Montaggio, Uso, Smontaggio dei ponteggi); criteri metodologici per elaborazione e gestione della documentazione; stima dei costi della sicurezza in cantiere.
Esempi di PSC, l’analisi dei rischi di area, l’analisi e la valutazione delle interferenze, l’importanza della pianificazione e della organizzazione; esercitazioni e applicazioni.
Stesura dei Piani operativi di sicurezza (POS): significato pratico e differenze con i DVR ex art. 28, la valutazione dei rischi da interferenza e differenze con il DUVRI (art. 26 D. Lgs. 81/08); esercitazioni e casi di studio.
Esempi di Piani Sostitutivi di Sicurezza (PSS); esempi di Fascicoli e applicazioni pratiche basate sulla redazione di specifici PSC; sentenze e sanzioni in materia di sicurezza dei cantieri; simulazioni di ruolo (Coordinatore).

Testi e dispense fornite dal professore

I metodi di valutazione delle strutture
La teoria del calcolo a rottura
Calcolo a rottura delle strutture murarie
Caratterizzazione delle murature e determinazione sperimentale delle caratteristiche meccaniche
Analisi di strutture ad arco e a volta
Dissesti nelle strutture per schiacciamento, cedimento fondale e azione sismica
Metodi di calcolo delle strutture murarie in zona sismica
Analisi e verifica dei meccanismi locali
Resistenza a taglio dei pannelli murari e verifiche sismiche globali
Tecniche di riabilitazione strutturale: esempi e progetti di intervento

Pisani, M.A., Consolidamento delle Strutture, Hoepli, Milano, 2012
Giuffré, A. Letture sulla meccanica delle murature storiche, Ed. Kappa, Roma.
Mastrodicasa, S., Dissesti statici delle strutture edilizie, Hoepli, Milano, 1993.

Generalità, consumi, riserve e previsioni: Caratteri di interdisciplinarietà dei problemi energetici. Definizione delle grandezze e degli indici energetici. Consumi, riserve e previsioni: il panorama energetico mondiale, la situazione energetica italiana.
Sviluppo sostenibile
Le conferenze internazionali in materia di clima e ambiente: il Protocollo di Kyoto, il post-Kyoto, COP 21. Le direttive comunitarie in materia di energia, ambiente e clima. Lo sviluppo sostenibile: definizione, strumenti e metodi. La carta di Aalborg, i processi di Agenda 21, il patto dei Sindaci.
L’inquinamento ambientale
Impatto ambientale dei sistemi energetici, produttivi e delle infrastrutture di trasporto. Inquinamento atmosferico: sorgenti, inquinanti, legislazione, tecniche per il controllo delle emissioni. L’inquinamento globale: piogge acide, ozono, effetto serra. Altre forme di inquinamento: l’inquinamento termico, acustico, elettromagnetico
Valutazioni di impatto ambientale
La valutazione di impatto ambientale: legislazione, procedure, metodologie, contenuti e fasi., Valutazione Ambientale Strategica.
Impronta ambientale
Procedure di valutazione dell’impronta ambientale: Life Cycle Assessment; Life Cycle Social Assessment. Carbon Footprint e Water Footprint.
Protocolli di certificazione ambientale
Sistemi di certificazione ambientale dei processi produttivi: ISO 14000, EMAS, Ecolabel.
Protocolli di sostenibilità ambientale degli edifici: LEED; BREEAM; ITACA.
Protocolli di certificazione di sostenibilità delle Università: Green Metric
La Green Economy
Definizioni, settori di intervento, Manifesto della Green Economy.
Cenni ai meccanismi di incentivazione nel settore della Green Economy. Analisi costi/benefici.
Applicazioni e casi di studio
Esempi di valutazioni di impatto ambientale: processi produttivi dell’industria manifatturiera, dell’industria elettronica, del settore delle costruzioni (edifici e infrastrutture di trasporto); servizi informatici e delle telecomunicazioni. Mitigazione degli impatti. Buone pratiche di sostenibilità.

Tutti i materiali delle lezioni saranno resi disponibili sulla piattaforma Moodle di Ateneo; saranno inoltre consigliati testi di approfondimento.

Presentazione della normativa di settore - definizione delle caratteristiche dei liquami in ingresso: metodi di campionamento e di analisi - autodepurazione di un corso d'acqua - sistemi di trattamento dei liquami a basso contenuto tecnologico - sistemi di trattamento dei liquami ad alto contenuto tecnologico - trattamenti primari descrizione, dimensionamento e realizzazione - trattamenti terziari descrizione, dimensionamento e realizzazione - trattamento ed utilizzazione dei fanghi - gestione degli impianti di depurazione - Esercitazioni: progettazione di una unità di trattamento reflui civili o industriali.

Masotti L.: Depurazione delle acque: tecniche ed impianti per il trattamento acque di rifiuto. Calderini Ed.

PROGRAMMA

1. Trasmissione del calore
Conduzione. Campi termici. Postulato ed equazione di Fourier. Parete piana in regime stazionario. Muro di Fourier. Parete multistrato.
Convezione. Analisi fenomenologica. Strato limite. Convezione naturale e forzata. Metodo dell'analisi dimensionale. Numeri di Reynolds, Prandtl, Grashof, Nusselt .
Irraggiamento. Energia raggiante: leggi, proprietà, costante di assorbimento. Proprietà di emissione e assorbimento dei corpi condensati. Principio di Kirchhoff. Leggi del corpo nero. Proprietà radianti dei corpi. Effetto serra. Scambio di calore fra superfici piane affacciate. Schermi di radiazione.
Applicazioni. Adduzione. Parete piana tra due fluidi: trasmittanza. Parete con intercapedine. Circuiti di distribuzione del calore. Parete opaca e vetrata esposta a irraggiamento solare. Materiali termoisolanti.
Energia solare. Caratteristiche della radiazione solare. Dispositivi di captazione dell'energia solare (pannelli piani e parabolico-cilindrici) e valutazione del loro rendimento.

2. Termodinamica
Fondamenti. Sistemi termodinamici, equilibrio, trasformazioni. Piano di Clapeyron. Principio Zero. Misura della temperatura. Primo Principio. Macchine. Secondo principio. Equazione di Clausius. Entropia, piano entropico. Reversibilità. Entropia ed irreversibilità, inequazione di Clausius.
Proprietà della Materia. Stati di aggregazione. Diagramma di stato di una sostanza pura. Proprietà dei miscugli bifase. Gas perfetti. Fluido di Van Der Waals, legge degli stati corrispondenti. Equazioni di Stato. Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero.
Sistemi termodinamici aperti. Equazione dell'energia in regime stazionario ed applicazioni. Lavoro reversibile di un sistema aperto. Equazione di continuità e di Bernoulli.
Macchine a vapore. Vantaggi e impieghi delle macchine a vapore. Ciclo di Rankine. Ciclo di Rankine-Hirn. Impianti con espansori a turbina. La rigenerazione del calore e gli spillamenti di vapore.
Macchine frigorifere. Macchine a compressione di vapore saturo: ciclo di Rankine inverso e schema di funzionamento. Effetto utile, irreversibilità. Fluidi refrigeranti. Pompe di calore a compressione. Macchine ad assorbimento: principio di funzionamento.
Condizionamento dell'aria. L'aria atmosferica. Grandezze psicrometriche. Il diagramma psicrometrico ASHRAE. Benessere termoigrometrico. Processi psicrometrici. Trattamenti dell'aria. Descrizione di un condizionatore. Regolazione a punto fisso. Impianti a tutt'aria. Impianti


3. Acustica
Acustica fisica: grandezze acustiche e campi sonori, sorgenti e spettri. Materiali fonoassorbenti; strutture fonoisolanti.
Fonometria: l'organo dell'udito; qualità della sensazione uditiva e scale fonometriche. Audiogrammi. Il fonometro. I rumori e il disturbo da rumore. Misure fonometriche.
Elementi di ingegneria acustica: riverberazione, teoria di Sabine. Progetto e correzione acustica di una sala. Interventi per la protezione dai rumori.

4. Tecnica dell'illuminazione
Fotometria. Illuminazione e progetto fisico-tecnico. L'organo della vista. Le qualità della visione. L'energia raggiante visibile . La curva di visibilità. Costruzione della curva di visibilità. Definizione delle grandezze fotometriche.
Sorgenti artificiali di luce. Caratteristiche di una sorgente. Lampade a filamento, a scarica nei gas, a induzione. Curve fotometriche. Apparecchi illuminanti.
Elementi di ingegneria dell'illuminazione. Ambienti chiusi: metodo del flusso totale. Applicazioni. Illuminazione naturale.

TESTI CONSIGLIATI:
1) M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 1: Termodinamica, Macchine, Impianti, Nuova edizione a cura di Francesco Asdrubali, Morlacchi editore, 2009.
2) M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 2: Trasmissione del Calore, Acustica, Tecnica
dell’Illuminazione, Nuova edizione a cura di Cinzia Buratti, Morlacchi editore, 2010.

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Introduzione alla Geologia: l’unicità del pianeta Terra; aspetti della Geologia; la crosta della Terra – i processi che interessano la superficie (il modellamento del rilievo terrestre; il processo sedimentario; le rocce sedimentarie); il corpo della Terra – il processo interno (l’interno della Terra; i fenomeni sismici; i fenomeni vulcanici; le rocce ignee; le rocce metamorfiche; ciclo litogenetico; tettonica delle placche); deformazioni della crosta terrestre (le successioni litologiche; le deformazioni delle rocce; la geometria dei corpi geologici). Geologia di campo e geologia tecnica: i prodotti del rilevamento geologico (ricerche preliminari; materiali e metodi; lettura e interpretazione delle carte geologiche; lettura e interpretazione delle carte tematiche); il rilevamento geologico-tecnico (principali caratteristiche fisiche e meccaniche di terre e rocce; l’esplorazione geologica del sottosuolo. Geologia applicata: dissesti di versante; idrogeologia; studio del contesto geologico legato a problemi di pianificazione (il rischio geologico); primo intervento sul territorio; riqualificazione (geologia urbana e del costruito).

JOHN P. GROTZINGER, THOMAS H. JORDAN – Capire la Terra – Edizione italiana a cura di Elvidio Lupia Palmieri e Maurizio Parotto – Zanichelli, Bologna
LAURA SCESI, MONICA PAPINI, PAOLA GATTINONI – Principi di Geologia applicata – Casa Editrice Ambrosiana, Milano
DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE

Introduzione alla scienza e tecnologia dei materiali, Richiami di meccanica, Legami atomici, Reticoli e dislocazioni, Comportamento meccanico dei materiali, Frattura, Materiali di interesse per l’Ingegneria Civile (metalli, polimeri, calcestruzzo, compositi, legno), Alcuni richiami di normativa, Panoramica dei nuovi materiali nel settore Civile e delle nuove frontiere (materiali intelligenti, materiali autoriparanti, nanocompositi etc), Esperienza di laboratorio presso (Laboratorio Materiali Multifunzionali)

materiale didattico distribuito durante il corso

Nozioni di ecologia applicata – Cicli naturali: acqua, carbonio, azoto – Normativa per la tutela dell’ambiente: la normativa sulle emissioni liquide, solide e aeriformi – I servizi di igiene urbana – La raccolta e il trasporto dei Rifiuti Urbani, Rifiuti Speciali e pericolosi – La bonifica dei siti inquinati – Inquinamento atmosferico e acustico: principali problematiche – Criteri di dimensionamento e di progettazione degli impianti per il trattamento dei Rifiuti Urbani e Speciali: le discariche– Gli impianti di trattamento e valorizzazione dei RS – Gli impianti di termovalorizzazione – Caratteristiche operative degli impianti di trattamento delle emissioni atmosferiche – Modelli previsionali delle emissioni atmosferiche.

Dispense del professore

Il Decreto Legislativo del Governo 81/2008 (Tit. I) e il BS OHSAS 18001:07, come legislazione di base in materia di sicurezza e salute sul lavoro. Il DVR (Documento valutazione dei rischi, art. 28) e l'art. 30, come strumenti della progettazione del Sistema di Gestione Aziendale in materia di Salute e Sicurezza (SGSS). Il SGSS e la conformità legislativa (D. Lgs. Gov. 81.08), il miglioramento continuo e il principio “PDCA” della ruota di Deming. Formazione, consapevolezza e competenza. La consultazione e la comunicazione. Controllo operativo. Preparazione alle emergenze e risposta. Performance di Sistema, misurazione, monitoraggio, audit e miglioramento.
Le normative europee e la loro valenza; le norme di buona tecnica; le Direttive di prodotto. Il BS OHSAS 18001:07 e l’implementazione del SGSS quale strumento efficace per ridurre i rischi associati alla salute e sicurezza nell'ambiente di lavoro per dipendenti, clienti, parti interessate. Dati e studi di casi. Applicazioni.
La legislazione specifica in materia di salute e sicurezza nei cantieri e nei lavori in quota, le figure interessate, gli Organi Competenti e la disciplina sanzionatoria (Tit. IV D. Lgs. 81/08). La Legge quadro in materia di lavori pubblici.
Tecniche di valutazione del rischio. Approfondimenti su Check List Analysis, JSA, FAST (Metodo degli spazi funzionali), tecniche HAZOP, FMEA, FTA. Applicazioni e casi di studio.
Esercitazioni sulla applicazione dei Requisiti della Norma BS OHSAS a casi specifici connessi a cantieri mobili e temporanei. Metodi di Audit di sistema e valutazione della conformità. Il metodo della “Produttoria” come strumento di valutazione della conformità.
Casi di studio, sentenze in materia di applicazione della Legislazione di Sicurezza.
Letteratura e interpretazione delle cause incidentali per eventi storici.
Sicurezza e organizzazione dei cantieri (anche relativamente agli obblighi documentali); trattazione specifica dei rischi per la salute e per la sicurezza in cantiere (malattie professionali, scavi, demolizioni, opere in sotterraneo e in galleria, rumore, vibrazioni, bonifiche ambientali, amianto, movimentazione manuale di carichi (MMdC), incendio, etc.); misure di prevenzione e protezione, procedure organizzative, tecniche di prevenzione del rischio in fase di montaggio, smontaggio e posa in opera di strutture, mezzi ed elementi costruttivi; il rischio caduta dall’alto, i ponteggi e le opere provvisionali.
Approfondimenti sulla malattie professionali connesse ai lavori svolti in cantieri mobili e temporanei;
Agenti materiali da infortunio, metodi di valutazione delle esposizioni. Applicazioni pratiche. Le tecniche NIOSH e OCRA per la valutazione dei rischi da MMdC e sovraccarico biomeccanico degli arti superiori.
Valutazione del rischio rumore e vibrazioni: esercitazioni ed applicazioni; il rischio amianto, le tecniche di bonifica/demolizione/trattamento in sicurezza dei MCA.
Ponteggi ed opere provvisionali, tecniche di costruzione e gestione in sicurezza. Casi di studio.
Il piano di sicurezza e coordinamento (contenuti, criteri e metodi, esempi e progetto); il piano sostitutivo di sicurezza; tecniche di comunicazione e cooperazione; il Piano operativo di sicurezza e il Fascicolo dell’opera; metodi di elaborazione del Pi.M.U.S. (Piano di Montaggio, Uso, Smontaggio dei ponteggi); criteri metodologici per elaborazione e gestione della documentazione; stima dei costi della sicurezza in cantiere.
Esempi di PSC, l’analisi dei rischi di area, l’analisi e la valutazione delle interferenze, l’importanza della pianificazione e della organizzazione; esercitazioni e applicazioni.
Stesura dei Piani operativi di sicurezza (POS): significato pratico e differenze con i DVR ex art. 28, la valutazione dei rischi da interferenza e differenze con il DUVRI (art. 26 D. Lgs. 81/08); esercitazioni e casi di studio.
Esempi di Piani Sostitutivi di Sicurezza (PSS); esempi di Fascicoli e applicazioni pratiche basate sulla redazione di specifici PSC; sentenze e sanzioni in materia di sicurezza dei cantieri; simulazioni di ruolo (Coordinatore).

Testi e dispense fornite dal professore

I metodi di valutazione delle strutture
La teoria del calcolo a rottura
Calcolo a rottura delle strutture murarie
Caratterizzazione delle murature e determinazione sperimentale delle caratteristiche meccaniche
Analisi di strutture ad arco e a volta
Dissesti nelle strutture per schiacciamento, cedimento fondale e azione sismica
Metodi di calcolo delle strutture murarie in zona sismica
Analisi e verifica dei meccanismi locali
Resistenza a taglio dei pannelli murari e verifiche sismiche globali
Tecniche di riabilitazione strutturale: esempi e progetti di intervento

Pisani, M.A., Consolidamento delle Strutture, Hoepli, Milano, 2012
Giuffré, A. Letture sulla meccanica delle murature storiche, Ed. Kappa, Roma.
Mastrodicasa, S., Dissesti statici delle strutture edilizie, Hoepli, Milano, 1993.

Generalità, consumi, riserve e previsioni: Caratteri di interdisciplinarietà dei problemi energetici. Definizione delle grandezze e degli indici energetici. Consumi, riserve e previsioni: il panorama energetico mondiale, la situazione energetica italiana.
Sviluppo sostenibile
Le conferenze internazionali in materia di clima e ambiente: il Protocollo di Kyoto, il post-Kyoto, COP 21. Le direttive comunitarie in materia di energia, ambiente e clima. Lo sviluppo sostenibile: definizione, strumenti e metodi. La carta di Aalborg, i processi di Agenda 21, il patto dei Sindaci.
L’inquinamento ambientale
Impatto ambientale dei sistemi energetici, produttivi e delle infrastrutture di trasporto. Inquinamento atmosferico: sorgenti, inquinanti, legislazione, tecniche per il controllo delle emissioni. L’inquinamento globale: piogge acide, ozono, effetto serra. Altre forme di inquinamento: l’inquinamento termico, acustico, elettromagnetico
Valutazioni di impatto ambientale
La valutazione di impatto ambientale: legislazione, procedure, metodologie, contenuti e fasi., Valutazione Ambientale Strategica.
Impronta ambientale
Procedure di valutazione dell’impronta ambientale: Life Cycle Assessment; Life Cycle Social Assessment. Carbon Footprint e Water Footprint.
Protocolli di certificazione ambientale
Sistemi di certificazione ambientale dei processi produttivi: ISO 14000, EMAS, Ecolabel.
Protocolli di sostenibilità ambientale degli edifici: LEED; BREEAM; ITACA.
Protocolli di certificazione di sostenibilità delle Università: Green Metric
La Green Economy
Definizioni, settori di intervento, Manifesto della Green Economy.
Cenni ai meccanismi di incentivazione nel settore della Green Economy. Analisi costi/benefici.
Applicazioni e casi di studio
Esempi di valutazioni di impatto ambientale: processi produttivi dell’industria manifatturiera, dell’industria elettronica, del settore delle costruzioni (edifici e infrastrutture di trasporto); servizi informatici e delle telecomunicazioni. Mitigazione degli impatti. Buone pratiche di sostenibilità.

Tutti i materiali delle lezioni saranno resi disponibili sulla piattaforma Moodle di Ateneo; saranno inoltre consigliati testi di approfondimento.

Presentazione della normativa di settore - definizione delle caratteristiche dei liquami in ingresso: metodi di campionamento e di analisi - autodepurazione di un corso d'acqua - sistemi di trattamento dei liquami a basso contenuto tecnologico - sistemi di trattamento dei liquami ad alto contenuto tecnologico - trattamenti primari descrizione, dimensionamento e realizzazione - trattamenti terziari descrizione, dimensionamento e realizzazione - trattamento ed utilizzazione dei fanghi - gestione degli impianti di depurazione - Esercitazioni: progettazione di una unità di trattamento reflui civili o industriali.

Masotti L.: Depurazione delle acque: tecniche ed impianti per il trattamento acque di rifiuto. Calderini Ed.

PROGRAMMA

1. Trasmissione del calore
Conduzione. Campi termici. Postulato ed equazione di Fourier. Parete piana in regime stazionario. Muro di Fourier. Parete multistrato.
Convezione. Analisi fenomenologica. Strato limite. Convezione naturale e forzata. Metodo dell'analisi dimensionale. Numeri di Reynolds, Prandtl, Grashof, Nusselt .
Irraggiamento. Energia raggiante: leggi, proprietà, costante di assorbimento. Proprietà di emissione e assorbimento dei corpi condensati. Principio di Kirchhoff. Leggi del corpo nero. Proprietà radianti dei corpi. Effetto serra. Scambio di calore fra superfici piane affacciate. Schermi di radiazione.
Applicazioni. Adduzione. Parete piana tra due fluidi: trasmittanza. Parete con intercapedine. Circuiti di distribuzione del calore. Parete opaca e vetrata esposta a irraggiamento solare. Materiali termoisolanti.
Energia solare. Caratteristiche della radiazione solare. Dispositivi di captazione dell'energia solare (pannelli piani e parabolico-cilindrici) e valutazione del loro rendimento.

2. Termodinamica
Fondamenti. Sistemi termodinamici, equilibrio, trasformazioni. Piano di Clapeyron. Principio Zero. Misura della temperatura. Primo Principio. Macchine. Secondo principio. Equazione di Clausius. Entropia, piano entropico. Reversibilità. Entropia ed irreversibilità, inequazione di Clausius.
Proprietà della Materia. Stati di aggregazione. Diagramma di stato di una sostanza pura. Proprietà dei miscugli bifase. Gas perfetti. Fluido di Van Der Waals, legge degli stati corrispondenti. Equazioni di Stato. Diagrammi di stato: entropico, entalpico, frigorifero.
Sistemi termodinamici aperti. Equazione dell'energia in regime stazionario ed applicazioni. Lavoro reversibile di un sistema aperto. Equazione di continuità e di Bernoulli.
Macchine a vapore. Vantaggi e impieghi delle macchine a vapore. Ciclo di Rankine. Ciclo di Rankine-Hirn. Impianti con espansori a turbina. La rigenerazione del calore e gli spillamenti di vapore.
Macchine frigorifere. Macchine a compressione di vapore saturo: ciclo di Rankine inverso e schema di funzionamento. Effetto utile, irreversibilità. Fluidi refrigeranti. Pompe di calore a compressione. Macchine ad assorbimento: principio di funzionamento.
Condizionamento dell'aria. L'aria atmosferica. Grandezze psicrometriche. Il diagramma psicrometrico ASHRAE. Benessere termoigrometrico. Processi psicrometrici. Trattamenti dell'aria. Descrizione di un condizionatore. Regolazione a punto fisso. Impianti a tutt'aria. Impianti


3. Acustica
Acustica fisica: grandezze acustiche e campi sonori, sorgenti e spettri. Materiali fonoassorbenti; strutture fonoisolanti.
Fonometria: l'organo dell'udito; qualità della sensazione uditiva e scale fonometriche. Audiogrammi. Il fonometro. I rumori e il disturbo da rumore. Misure fonometriche.
Elementi di ingegneria acustica: riverberazione, teoria di Sabine. Progetto e correzione acustica di una sala. Interventi per la protezione dai rumori.

4. Tecnica dell'illuminazione
Fotometria. Illuminazione e progetto fisico-tecnico. L'organo della vista. Le qualità della visione. L'energia raggiante visibile . La curva di visibilità. Costruzione della curva di visibilità. Definizione delle grandezze fotometriche.
Sorgenti artificiali di luce. Caratteristiche di una sorgente. Lampade a filamento, a scarica nei gas, a induzione. Curve fotometriche. Apparecchi illuminanti.
Elementi di ingegneria dell'illuminazione. Ambienti chiusi: metodo del flusso totale. Applicazioni. Illuminazione naturale.

TESTI CONSIGLIATI:
1) M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 1: Termodinamica, Macchine, Impianti, Nuova edizione a cura di Francesco Asdrubali, Morlacchi editore, 2009.
2) M. Felli: Lezioni di Fisica Tecnica 2: Trasmissione del Calore, Acustica, Tecnica
dell’Illuminazione, Nuova edizione a cura di Cinzia Buratti, Morlacchi editore, 2010.

Richiami sui vettori e tensori
Richiami di analisi vettoriale e tensoriale; Operatori differenziali; Tensore gradiente del campo di velocità, di deformazione e di rotazione.

Equazioni per i fluidi viscosi e turbolenti
Fluidi viscosi ed equazioni di Navier-Stokes; Moto turbolento, equazioni di Reynolds e tensore di Reynolds.

Equazioni per i fluidi in ambiente rotante
Sistemi di riferimento in moto relativo; Effetto dell’accelerazione centrifuga e dell’accelerazione di Coriolis; Equazioni per fluidi (continuità, di bilancio della quantità di moto, di stato, di bilancio dell’energia, di bilancio della salinità e dell’umidità) in un sistema di riferimento in moto relativo; Approssimazione di Boussinesq; Scale del moto; Numeri adimensionali; condizioni al contorno.

Effetti della rotazione dell’ambiente
Flusi geostrofici omogenei e con f-plane; Dinamica della vorticità; Moti ciclonici ed anticiclonici; Strato di Ekman sul fondo e strato di Ekman superficiale.

Atmosfera ed oceano.
L’atmosfera e lo strato limite atmosferico; Stabilità statica; stratificazione atmosferica; l’importanza del numero di Froude sulla stratificazione; Circolazione generale dell’atmosfera; Le nubi; Circolazione generale dell’oceano.

- A. Cenedese, 2006, Meccanica dei fluidi ambientale, Mc Graw-Hill.
- B. Cushman-Roisin, 1994, Introduction to Geophysical Fluid Dynamics, Prentice Hall.

1. INTRODUZIONE
a. Contaminazione del GW;
b. Tipologie di contaminanti;
c. Sorgenti di contaminazione
d. Cenni normativi
2. TRASPORTO DI SOSTANZE NON REATTIVE (SATURO)
a. Equazioni del moto nel saturo
b. Applicazione ai pozzi
c. Scale e eterogeneità
d. Trasporto
e. Diffusione
f. Dispersione idrodinamica e meccanica
g. Macrodispersione
h. ADE – LADE –FADE
i. Cenni di modelli stocastici
3. TRASPORTO DI SOSTANZE REATTIVE (SATURO)
a. Classificazione delle reazioni
b. Adsorbimento di composti idrosolubili (Equilibrio – Non Equilibrio)
c. Adsorbimento di composti idrofobici (Equilibrio – Non Equilibrio)
d. Reazioni omogenee (Equilibrio – Non Equilibrio – Tenads)
e. Decadimento radioattivo
f. Biodegradazione (Cinetiche di Monod)
4. TRASPORTO DI SOSTANZE NEL NON SATURO
a. Equazioni del moto
b. Trasporto di soluti non reattivi
c. Trasporto si soluti reattivi (ADE e modelli Mobile-Immobile)
5. FLUSSO MULTIFASE
a. Rapporto di saturazione
b. Tensione superficiale bagnabilità
c. Permeabilità relativa e legge Darcy
d. DNAPL
e. LNAPL
6. RISANAMENTO BONIFICA
a. Controllo
b. Rimozione
c. Contenimento
d. Trattamento
7. RISCHIO PER LA SALUTE
a. Modelli di rischio (EPA) carcinogenic non-carcinogenic
b. Incertezza nella stima del rischio

1. CONTAMINANT HYDROGEOLOGY, C.W. Fetter Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., x 500 pp., 1999. ISBN 10: 0137512155 / ISBN 13: 9780137512157
2. Applied contaminant transport Modeling, C. Zheng, Bennet G.D.,ISBN: 978-0-471-38477-9
3. Materiale didattico supplementare (articoli scientifici) fornito attraverso la piattaforma Moodle.

L'equazione del trasporto - diffusione. Soluzione fondamentale in domini illimitati e limitati mono-, bi-, e tridimensionali. Metodi computazionali per la soluzione dell'equazione del trasporto - diffusione. La diffusione turbolenta. Teoria di Taylor, teoria di Richardson. L'equazione del trasporto - diffusione turbolenta. Applicazioni dell'equazione del trasporto - diffusione turbolenta con il metodo della soluzione autosimile: getto assialsimmetrico, getto bidimensionale, mixing layer. Applicazioni ai rfenomeni di trasporto - diffusione turbolenta con il metodo dell'analisi dimensionale: pennacchi e gettigalleggianti assialsimmetrici e bidimensionali.
Miscelamento di contaminanti non reattivi negli alvei fluviali: campo vicino, intermedio e lontano. Modelli di riferimento. Il coefficiente di dispersione trasversale e longitudinale. La teoria di Elder-Taylor e la sua estensione agli alvei reali. Miscelamento di contaminanti reattivi negli alvei fluviali. Contaminazione da sostanze naturali e tossiche. Modelli non convenzionali di miscelamento di contaminanti negli alvei fluviali: il Transient Storage Model, lo Advective Pumping Model, il Solute Transport In Rivers.
Miscelamento di contaminanti reattivi nei laghi. Modelli di riferimento. Miscelamento di contaminanti reattivi nelle acque costiere. Modelli di riferimento.

Dispense redatte dal docente.

Mixing in inland and coastal waters - H. B. Fischer et al., 1979 Academic Press

Mixing and Transport Processes in the Environment - S. A. Socolofsky G. H. Jirka Coastal and Ocean Engineering Division, Texas AM University M.S. 3136
College Station, TX 77843-3136

Idrodinamica del trasporto solido
Schematizzazioni: aspetti fondamentali del moto bifase (fase solida dispersa nella fase liquida), caratterizzazione della dinamica della fase liquida, caratterizzazione della fase solida, velocità di caduta in acqua ferma, portata solida. Trasporto solido: condizioni di inizio del trasporto solido, trasporto solido di fondo, trasporto solido in sospensione, calcolo delle portate solide totali. Modellazione del fondo mobile, classificazione delle forme di fondo, equazione dello strato mobile di fondo, regimi di stabilità. Resistenza al moto negli alvei a fondo mobile. Fenomeni localizzati: erosioni localizzate negli alvei a fondo mobile, ostruzioni, costrizioni, getti. Colate detritiche: aspetti fenomenologici delle colate detritiche, descrizione reologica delle colate, modelli rappresentativi del moto di colate detritiche.

Link http://host.uniroma3.it/docenti/sciortino/

1. Principi fondamentali
- Definizione di rischio: formula di Varnes e introduzione ai principi fondamentali di percezione, previsione, prevenzione e preannuncio
- Legislazione in materia di alluvioni: cenni alla normativa previgente (L. 183/1989), direttiva europea 2007/60/CE e dl. 49/2010
- Esempi tratti dall’Autorità di Bacino del Fiume Tevere – Distretto Idrografico dell’Appennino Centrale
- Interventi non strutturali (prevenzione) e strutturali (mitigazione)
- Metodi di valutazione del danno di piena e del beneficio complessivo indotto dalla realizzazione degli interventi

2. Pericolosità idrologica
- Metodi per la determinazione delle portate di progetto: (a) diretti, (b) indiretti e (c) regionali
a) Analisi statistica degli eventi estremi: distribuzione delle portate al colmo e stima dei volumi di piena
b) Richiami di idrologia sui modelli afflussi-deflussi: problemi di calibrazione e principio di parsimonia
c) Regionalizzazione delle precipitazioni e definizione degli ietogrammi di progetto, progetto VAPI; regionalizzazione delle portate, metodo della portata indice

3. Pericolosità idraulica
- Richiami ai modelli idrologici e idraulici di propagazione delle piene
- Esempi illustrativi delle condizioni di applicazione dei modelli idraulici mono- e bi-dimensionali
- Problemi idraulici dei ponti

4. Interventi di mitigazione
- Interventi sull’alveo torrentizio: cenni al trasporto solido, sistemazione con briglie/soglie
- Interventi passivi: arginature, diversivi e scolmatori
- Interventi attivi: casse d’espansione in linea e in derivazione


Esercitazioni:
#1: stima delle portate di progetto (onde di piena sintetiche) per tramite l’applicazione di metodi diretti (in Mathematica)
#2: stima delle portate di progetto tramite l’applicazione di un modello concentrato lineare basato su IUH geomorfologico (WFIUH) forzato da precipitazioni di progetto ricavate dal VAPI (in UDig/Mathematica)
#3: implementazione in HEC-Ras di un modello di propagazione monodimensionale in condizioni di moto permanente e vario; calibrazione del modello e taratura della scala di deflusso; simulazione delle portate di progetto per la perimetrazione delle aree inondabili
#4: simulazione del comportamento idraulico di una cassa in derivazione

Testi
1. Dispense di Protezione Idraulica del territorio del Prof. G. Calenda sui seguenti argomenti: Difesa dalle inondazioni; Difesa passiva e Difesa attiva
2. G. Calenda, Infrastrutture Idrauliche Vol. 1 - Idrologia e Risorse Idriche. Edizioni Efesto, 2016
3. Da Deppo L., C. Datei , P. Salandin , “Sistemazione dei corsi d’acqua”, Ed.Libreria Cortina, Padova, 2002

Per approfondimenti
1. Maione, U. e Moisello, U. Elementi di statistica per l’idrologia, Pavia, La Goliardica Pavese, marzo 1993, pp. 299
2. Kottegoda, N. and Rosso R. Applied statistics for civil and envoronmental engineers, Blackwell Publishing, 2008 (2nd edition), pp. 707
3. Rosso R., "Manuale di protezione Idraulica del Territorio". Milano - CUSL, 2002
4. Murachelli A. e Riboni V., “Rischio idraulico e difesa del territorio”. Palermo - Flaccovio, 2010

SVILUPPO DELLO STUDIO METEOMARINO PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME.
IMPOSTAZIONE DI UNO STUDIO SPECIALISTICO DI IDRODINAMICA COSTIERA PER IL PROGETTO DELLE OPERE MARITTIME: IDRODINAMICA COSTIERA, PROPAGAZIONE DEL MOTO ONDOSO IN ACQUE BASSE, SIMULAZIONE DELLE CORRENTI LITORANEE.
PROGETTAZIONE DELLE OPERE MARITTIME: OPERE ESTERNE PORTUALI, OPERE INTERNE. CARATTERISTICHE DEI PORTI COMMERCIALI/INDUSTRIALI. CENNI SULLE OPERE OFFSHORE.

DISPENSE DISTRIBUITE DAL DOCENTE IN FORMATO ELETTONICO ("FONDAMENTI DI COSTRUZIONI MARITTIME", A CURA DEL PROF. A. NOLI)
CARL A. THORESEN, 2003. PORT DESIGNERS HANDBOOK. THOMAS TELFORD PUBLISHING (JANUARY 1, 2003), 576 PAGES.